Tushintirishxat I

Geksoganal zich panjara katakchaning sxematik (a) va hajmi (b).
5 Callister,William D., Materials science and engineering: an introduction, 7th ed.p.cm/ - Printed in the United States of America/ John Wiley & Sons, Inc.- 2014. 53-bet 6 Callister,William D., Materials science and engineering: an introduction, 7th ed.p.cm/ - Printed in the United States of America/ John Wiley & Sons, Inc.- 2014. 57-bet
Amorf jismlar fazoda betartib joylashgan: smola, shisha parafin. Amorf jismlar qizdirilganida yumshaydi, qovushqoq bo‘lib qoladi, keyinchalik suyuq holatga o‘tadi. Sovutilganda jarayon teskari tartibda o‘tadi. Barcha amorf jismlar izotrop хususiyatga ega, ya’ni atomlarning joylashish yo‘nalishlarining hammasida bir хil хususiyatga ega. Kristall panjarali jismlarning barchasi anizotrop хususiyatli, ya’ni barcha yo‘nalishlarga хususiyatlari har хil. Ba’zi metallar(temir, kobalt, qalay, magniy, titan) polimorfizm (allotropiya) hodisasiga ega, ya’ni har хil sharoitda har хil strukturaga ega. Bu hodisa metallar allotropiyasi deyiladi. Allotropik o‘zgarish jarayonida issiqlik ajralib chiqadi yoki yutiladi. Bir metallni har хil alpotrolik formalari mavjud alfavit bilan belgilanadi. Masalan, temir: Feα bu haroratt C 0 < 911 - HMK C < t < C − 0 0 911 1392 YOMK − Feγ < t < C − 0 1392 1539 HMK. − Feβ Feβ – bu yuqori haroratli Fe2 α Bosim o‘zgarishi bilan allotropik o‘zgarish sodir bo‘lishi mumkin. Bunga uglerod misol bo‘ladi: past haroratda grafit hosil bo‘ladi; yuqori haroratda – olmos. Polimorfizm hodisasini ishlatib termik ishlash yordamida qotishmalarni mustahkamlash va bo‘shatish mumkin. 2. Kristallanish jarayoni mexanizmi va qonuniyati Metallar atomlarining tartibsiz harakatdagi suyuq holatdan atomlari tartibli joylashgan qattiq holatga o‘tish jarayoni kristallanish deyiladi. Tizim – qattiq, suyuq yoki gaz holatdagi jismlarning yig‘indisi. Tizim oddiy va murakkab bo‘lishi mumkin. Oddiy tizim 2,3 komponentlardan iborat. Murakkab tizim bir necha komponentlardan iborat bo‘ladi. Komponent – bu tizimning alohida tashkil etuvchisi. Qotishmaning хossalari fazalarning holati va nisbati bilan aniqlanadi. Fazalar komponentlarining o‘zaro ta’siri natijasida hosil bo‘ladi. 24 Faza – tizimning fizik va kimyoviy bir хil qismi. Fazalar qattiq, suyuq va gazsimon bo‘lishi mumkin. Variantlilik (S) bu erkinlik darajasi soni, ya’ni ichki va tashqi (harorat, bosim, to‘plami-konsentratsiyasi) faktorlar soni. Agar variantlilik S=1 bo‘lsa (monovariantli tizim), fazalar sonini o‘zgartirmasdan ma’lum chegarada faktorlardan birini o‘zgartirish mumkin. Agar variantlilik S=0 bo‘lsa (nonvariant tizim), tizimdagi fazalar sonini o‘zgartirmasdan tashqi faktorlarni o‘zgartirish mumkin emas. Fazalar quyidagilar: komponentlar, kimyoviy birikmalar, qattiq va suyuq eritmalar hamda bug‘lar. Qattiq qotishma – bu faza 2 va undan ortiq komponentlardan tuzilgan sistema. Komponentlardan biri baza (matritsa) bo‘lib o‘z kristallik panjarasini saqlaydi va erituvchi hisoblanadi. Qolgan komponentlar erituvchi kristallik panjarasiga joylashadi. Bu komponentlarni eruvchi deb ataladi. Qattiq eritma 2 хil bo‘ladi: siqilib kirgan qattiq eritma va o‘rin almashuv eritma. O‘rin almashuvli qattiq qotishmalar. Bunda erituvchi komponent kristallik panjarasidagi qisman atomlari o‘rnini eruvchi komponent atomlari egallaydi (2.5-rasm). Siqilib kirgan qattiq qotishmada eruvchi komponent atomlari erituvchi komponent kristallik panjarasidagi tugunlar orasiga joylashgan bo‘ladi. Meхanik aralashma. Ma’lum komponentlarning kristallari birbirlari bilan meхanik aralashadi. Meхanik aralashma toza metallar kristallaridan tashkil topgan bo‘lishi mumkin.Suyuq eritma fazalar aralashmasi evtektika deyiladi. Qattiq qotishma fazalar aralashmasi evtektoid deyiladi. Qotishmalar хossalari elementar zarralarning fazada joylashishiga, kimyoviy tarkibiga, kristallarning o‘lcham va formalariga bog‘liq. Metall va qotishmalarning tuzilishini ularning struktura tushunchasi ifodalaydi. Nozik, mikro va makrostrukturalar mavjud. Bular struktura tashkil etuvchillarini o‘lchamlariga bog‘liq. Material strukturasi quyidagi usullar bilan o‘rganiladi: elektronografik, rentgenospektral, rentgenografik, mikraskopik, makraskopik va h.k.
Legirlash (nem. Legieren — eritmoq) — metall qotishmalarga, maʼlum kimyoviy tarkibga, strukturaga va ke-rakli xossaga ega boʻlgan krtishmalar olishga imkon beruvchi legirlovchi elementlar (xrom, nikel, molibden va boshqalar) qoʻshish. Odatda, suyuq holatdagi, kamdan-kam qattiq holatdagi metall qotishmalar legirlanadi. L. yoʻli bilan qotishmalarning mustahkamligi va plastikligi oʻzgartiriladi, yeyilishga va korroziyaga chidamliligi, issiqbardoshligi, magnit xossalari va boshqa oshiriladi. L.ning hajm va yuza boʻyicha L., kompleks L. (qattiq jism sirtini ionlar bilan bombardimon qilib, shu jism ichiga atomlar kiritish) xillari ham bor.


Umumiy qism

Ushbu muammoni hal qilish suyuq payvandlash vannasiga kukunlarni kiritish qiyinligini topadi, ammo amalda allaqachon ba'zi usullar mavjud. Ish nikel mikrogranulalarini kiritish bilan payvandlash usulini taqdim etadi, asosiy qoplamada nanodispersli volfram monokarbid zarralarini o'z ichiga oladiUONI 13 / 55 sanoat elektrodlari diametri 3mm. payvandlash jarayonida qisman chegarada eritilgan qoplamalardan mikrogranula elektrodlari yuqori harorat arc plazma zonasi, payvandlash vannasiga tushadi. Natijada eritilgan metallning modifikatsiyasi, ta'sir kuchini yaxshilash va metall tikuv qattiqligi. Shuningdek, ishda elektr shlakli payvandlash usuli taqdim etiladi qayta ishlov berish orqali payvandlash vannasida nanostrukturali komponentlar qo'shimcha nikel asosidagi quvurli elektrod, ichki bo'shliq nanostrukturali kukun bilan to'ldirilgan. Nanostrukturali kukunlar sifatida titan karbonitrididan foydalanilgan. Natijada, issiqlik ta'sir zonasi tarkibida donni maydalash, tikuv metalining xususiyatlarini oshirish.

Agar mis matritsasida Ultra va nanostrukturali halogen kukunli mikrokompozitsiya qoplamasini yaratish orqali payvandlash simining yuzasiga nanostrukturali zarralarni qo'llash orqali himoya gazlari muhitida eriydigan elektrod bilan mexanizatsiyalashgan payvandlash usulini taqdim etadi. Payvandlash paychalarining diametri 1,2 mm bo'lgan G4Sil ishlatilgan. tel sirtini tozalash Ultra nanostrukturali kukunli elektrolitlarda amalga oshiriladi. Sifatida nanostrukturali kukunlar misdan foydalangan. Natijada, yoyning xususiyatlari yaxshilanadi va payvandlash jarayonining samaradorligi oshadi.
1. nikel-karbid granulalari chang simga, qobiqqa kiritildi NP-2 nikel markasidan tayyorlangan;
2. nikel karbid granulalarini kaliy-natriy suyuqlik bilan bog'lovchi aralashmasi shisha rutil tipidagi OK elektrodlarining qoplamalariga nozik bir qatlam bilan qo'llanildi 43.32, past karbonli po'latlarni va UTPNING asosiy turini payvandlash uchun mo'ljallangan 67s saramaya bardoshli qotishma sirt uchun ishlatiladi;
3. sirtga nikel-karbid granulalarini o'z ichiga olgan qoplama qo'llaniladi SV-06x19n9t simidan yasalgan diametri 2 mm bo'lgan novdalar
Ishda nanopowderlarni payvandlash vannasiga kiritishning bir necha yo'li mavjud: Nikel-karbid granulalari chang simga kiritildi, uning qobig'i NP-2 nikel markasidan qilingan; Payvandlash ishlab chiqarish kafedrasi mualliflari jamoasi nanostrukturali kukunlarni suyuq payvandlash vannasiga kiritishning yangi usulini ishlab chiqdi va taklif qildi, bu kimyoviy elementlarning nanostrukturali zarralarini himoya gazi orqali qurilma yordamida payvandlash vannasiga dozalangan etkazib berishdan iborat. Qurilma 1-rasmda keltirilgan.


Shakl. 1 payvandlash zonasiga nanoporoshka oziqlantirish qurilmasining diagrammasi: 1, 2 – ko'krak, 3 – enjektör, 4 – aralashtirish kamerasi, 5 – nanostrukturali kukunli haydovchi, 6 – himoya gazida nanostrukturali refrakter zarrachalar kontsentratsiyasini sozlash sensori bilan vana, 7-kanal.
NANODISPERSLI kolloid tizimlar, tarqalgan fazaning zarracha o'lchamlari 1 dan 100 nm gacha bo'lgan ultramikrogeterogen tizimlar. Bunday zarracha o'lchamlari bilan dispersiyalar uchun o'lchov (o'lchovli) effektlar ayniqsa aniq: kristall va amorf strukturaning nanopartikullar hajmiga bog'liqligi, termodinamika. xususiyatlari (issiqlik sig'imi, erish tezligi, Debaya tezligi), eruvchanligi, mexanik. xususiyatlari (kuch, egiluvchanlik), magnit va elektr. xususiyatlari, kimyoviy. xususiyatlari (masalan., katalitik. faoliyati) va boshqalar.
N. K. S. kamida bitta nanoskal parametrga ega bo'lgan zarralarni o'z ichiga olgan har qanday kolloid tizimlarni o'z ichiga oladi: zoli, jellar, Mikellar tizimlari, mikroemulsiyalar, filmlar, monoslo, qatlamli va gözenekli tuzilmalar va boshqalar. misol N. K. S. – antik davrda Rimliklarga ma'lum bo'lgan va ko'zoynaklarni bo'yash uchun keng qo'llaniladigan kolloid oltin (oltin oltin): chapning rangi oltin zarrachalarining kattaligiga bog'liq (eng kichik zarracha hajmi 2 nm). Keng tarqalgan misollar N. K. S. yuqori katalitik platina qora. faoliyat va kvant nuqtalari yarimo'tkazgichlarning nanofazalari (masalan., CdSe, PbSe). Tadqiqot uchun muhim rag'bat N. K. S. cheksiz imkoniyatlar g'oyasi amaliy edi. 1959 da R. Feinman tomonidan bildirilgan "miniatyura mashinalari" ni yaratish uchun nanosistemalardan foydalanish. "Ultradispersnaya zarracha" iborasi o'rniga "nanopartikul" atamasi ilmiy adabiyotda qo'llaniladi.
Odatda kamida 106 atomni o'z ichiga olgan nanopartikullar volumetrik xususiyatlarga ega. Ularning fazaviy holati makrofazning fazaviy holatidan farq qilmaydi: zarracha termodinamikaga ta'sir qilmaydigan sirt bilan o'ralgan bir hil makrofaz hajmidir. mikrofaza xususiyatlari. Zarrachalar massasi kamayganligi sababli-moddaning tabiatiga qarab, odatda 50 dan 0,5 nmgacha bo'lgan zarracha o'lchamlari bilan-tarqoq fazaning o'ziga xos yuzasi keskin ko'tariladi (maksimal qiymatga). Zarrachalar yuzasidagi atomlar soni hajmdagi atomlar sonidan katta bo'ladi. Bunday holda, sirt xususiyatlarga ta'sir qiladi: zarrachaning kattaligiga qarab, erkin sirt energiyasi embrionlarning shakllanishiga olib keladi. tuzilmalar va nanopartikul yangi bosqich, termodinamikdir. xususiyatlari makrofaza xususiyatlaridan farq qiladi. 1 nm dan kam bo'lgan zarralar molekulalar klasteridir.
Dispersiya muhitining umumiy holatiga muvofiq, disl ishlatiladi. N. K. S. nomlari, shu jumladan.nanomateriallar va nanofluidlar. Nanoflular kolloid tizimlardir (koagulyatsiya va cho'ktirishga chidamli Sollar), ular taxminan nanopartikullarni o'z ichiga oladi. suvda, yog'da,organikda 10 nm. zarrachalar kontsentratsiyasi 1% dan kam bo'lgan hal qiluvchi. Nanoflular superminiatura qurilmalarida foydalanish uchun istiqbolli. Nanofitlardan foydalanish ularning yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga yoki supermagnit xususiyatlarga asoslangan (nanopartikullar katta magnit momentga ega paramagnetik atomlar kabi harakat qiladi). Yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi (Sole Al2O3,CuO,Aln,SiC,TiC,Cu, Ag va boshqalar) sirt issiqlik o'tkazuvchanligi bilan ta'minlanadi. Shu kabi xususiyatlar yadro va qobiqdan hosil bo'lgan tuzilishga ega polimer nanopartikullar tomonidan ko'rsatiladi. Magnit nanoflular ferromagnetiklarning xususiyatlariga ega va dorivor moddalar va kontrast moddalarni etkazib berish vositasi sifatida ma'lumotni saqlash uchun magnit sovutgich sifatida istiqbolli.

N. K. ni olish usullari. juda ko'p va ularning tanlovi moddaning tabiati, nanopartikullar shakli va boshqalar bilan belgilanadi. atomlarning gaz fazasidan ajralib chiqadigan substratlarga birikishi qo'llaniladi. tabiat, kimyoviy. reaksiyalar (shu jumladan, ikki fazali suyuq tizimlarda), mikroemulsyon sintezi, elektro-püskürtme, elektrospinning, nanoplatlarga plastik plyonkalarni cheklash, temp platalari yordamida fotolitografiya, bir nechta etching, elektrokimyoviy. qayta tiklash, gidrotermal yoki solvotermal sintezlar, shuningdek bakteriyalar va zamburug'lar yordamida nanopartikullar sintezi.

N. K. S. fanning ko'plab sohalari (fizika, kimyo, Materialshunoslik, farmakologiya, tibbiyot va biologiya) uchun qiziqish uyg'otadi. Bunday tizimlar amaliy jihatdan istiqbolli. katalizator sifatida foydalanish, diagnostika. dori-darmonlarni etkazib berish uchun vositalar, konteynerlar, maxsus jismoniy materiallar bilan yangi materiallar yaratish. va mexanik. xususiyatlari va boshqalar.